Soutenance de thèse - Etienne Dvorak

« Bases génomiques de l’adaptation du mildiou aux résistances de la vigne »

La soutenance d'Etienne Dvorak se tiendra le vendredi 13 décembre à 9h00 à l'amphithéâtre Colette & Josy Bové (bâtiment B2), Centre INRAE, 71 Avenue Edouard Bourlaux, 33140 Villenave d'Ornon devant le jury composé de :

Sylvain Raffaele, Directeur de Recherche, INRAE Toulouse (Rapporteur)

Didier Tharreau, Chercheur, CIRAD Montpellier (Rapporteur)

Thierry Candresse, Directeur de Recherche, INRAE Bordeaux (Examinateur)

Véronique Decroocq, Directrice de Recherche, INRAE Bordeaux (Examinatrice)

Véronique Jorge, Chargée de Recherche, INRAE Orléans (Examinatrice

François Delmotte, Directeur de Recherche, INRAE Bordeaux (Directeur de thèse)

Marie Foulongne-Oriol, Chargée de Recherche, INRAE Bordeaux (Directrice de thèse)

La soutenance se tiendra en français.

Résumé de la thèse :

L’utilisation de variétés résistantes est un levier majeur dans la lutte contre les maladies des plantes, mais l’adaptation des populations d’agents pathogènes limite leur durabilité. L’agent du mildiou de la vigne, l’oomycète Plasmopara viticola, s’est ainsi montré capable de contourner rapidement plusieurs facteurs de résistance récemment déployés en Europe. Les résistances de la vigne au mildiou sont majeures mais partielles, ce qui pose la question des mécanismes de virulence du pathogène dans une interaction phénotypiquement quantitative. Une approche de cartographie de QTL a été mise en œuvre pour identifier les déterminants génétiques de l’adaptation du mildiou à trois facteurs de résistances de la vigne : Rpv3.1, Rpv10 et Rpv12. Deux croisements ont été réalisés entre des souches de mildiou aux profils de virulence contrastés. Ces descendants ont été génotypés par le séquençage ciblé de 5263 SNPs. La construction de cartes génétiques de haute densité a permis de réaliser un pseudo-assemblage du génome au niveau chromosomique (2n=34). Certains descendants sont porteurs d’anomalies caryotypiques (aneuploïdies, triploïdies) qui proviennent quasi-exclusivement du gamète mâle via plusieurs mécanismes (gamètes diploïdes, dispermie). Grâce au phénotypage de l’interaction entre ces descendances et différents cultivars de vigne (sporulation, nécrose), un QTL majeur a été détecté pour chacune des virulences étudiées. Un locus candidat pour AvrRpv12 a été identifié et contient plusieurs gènes d’effecteurs putatifs RXLR absents ou non-fonctionnels dans les allèles virulents. Ce contournement est conforme à une relation gène-pour-gène dans laquelle la virulence est récessive. Dans le cas de Rpv10, un déterminisme génétique atypique a été mis en évidence. Ce contournement, à la fois partiel et dominant, suggère fortement un mécanisme suppresseur d’avirulence. Le QTL détecté correspond à un intervalle de 537 kb peu recombinant et très riche en gènes de protéines sécrétées. Un assemblage diploïde de la souche parente a révélé d’importants réarrangements structuraux et une variation du répertoire d’effecteurs putatifs dans l’haplotype associé au contournement. L’étude d’une population issue de rétrocroisement a confirmé la dominance de cet allèle suppresseur d’avirulence. L’analyse de la structure génétique d’un panel d’isolats suggère plusieurs événements indépendants en ce qui concerne le contournement de Rpv12. En revanche, la virulence vis-à-vis de Rpv10 a probablement une origine unique liée à l’introduction récente d’un fond génétique extra-européen. La position du locus AvrRpv3.1, précédemment identifié par GWAS, a pu être confirmée. Le séquençage d’une centaine d’isolats de mildiou révèle une grande diversité d’allèles de contournement de Rpv3.1 en Europe. Cette diversité est peut-être liée à la diffusion ancienne de cépages hybrides porteurs de Rpv3.1 avant que leurs surfaces ne se réduisent fortement au milieu du XXème siècle. Un outil moléculaire a été mis au point pour suivre la présence-absence des effecteurs AvrRpv3.1 par qPCR. Cet outil permet d’envisager une surveillance haut-débit des populations de mildiou. L’ensemble de ces résultats améliorent notre compréhension des mécanismes d’adaptation de P. viticola aux résistances de la vigne. Ils ouvrent la voie à la caractérisation fonctionnelle de nouveaux effecteurs d’oomycète. Enfin, le suivi de la dynamique évolutive des gènes impliqués permettra de mieux concevoir les stratégies de déploiement des vignes résistantes.

Mots clés : Plasmopara viticola, Vitis vinifera, interactions hôte-pathogène, génomique des populations, facteurs d’avirulence